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실험 2. 실험장비 사용법 및 원리(직류 전원 장치 및 멀티미터 사용법)
1. 실험목적 ① 전원 장치와 멀티미터에 대하여 이해하고, 멀티미터를 사용한 전압, 전류, 저항 측정법을 알아본다. 2. 실험 이론 직류 전원 장치는 전력선에 의하여 공급되는 교류원으로부터 직류 전원을 만들어주는 기기이다. 이상 적인 직류 전원 장치의 출력특성은 그림 1과 같이 출력되는 전류에 관계없이 일정한 전압을 유지한다. 그러나 실질적으로는 그림 2와 같이 출력전류에 따라 출력전압이 영향을 받는다. 이때 출력전압과 전류 의 비율을 전원 장치의 등가 출력저항이라 하며 이 등가저항이 작을수록 이상적인 전원 장치에 근접하 게 된다. 출력전류에 따른 전압의 변동을 가능한 작게 설계한 전원 장치를 정전압 전원 장치라 한다.(정 전압 전원 장치도 출력저항이 0은 아니다.)
그림 1(이상적 직류 전원 장치)
그림 2(실질적 직류 전원 장치)
전기 전자회로에서 사용되는 기본적인 물리량에는 전압, 전류, 저항이 있다. 전압이란 두 점 사이의 전 위차를 나타내며, 단위는 볼트(volt)이다. 전류란 전위차에 의하여 단위 시간동안 단면을 통하여 흐르는 전하의 양을 나타내며, 단위는 암페어(A)이다. 저항이란 두 점 사이에 전압이 가해졌을 때 전류의 흐름 을 방해하는 물리량으로 두 점 사이에 존재하는 물질의 종류에 따라 다르고, 단위는 옴(Ohm)이다. 전 압, 전류, 저항 간에는 다음과 같은 상관 관계가 있으며 Ohm의 범칙이라 한다.
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멀티미터로 전압을 측정하기 위해서는 반드시 기준점이 있어야 하며, 이를 기준으로 측정된 전압은 기 준점, 측정점 사이의 전위차를 나타낸다. 전압의 측정은 기준점과 측정점에 멀티미터를 병렬로 연결하여 측정한다. 따라서 그림 3과 같이 세 점이 있을 때 기준점과 측정점의 설치 방법에 따라 다음과 같이 전 압이 측정된다.
그림 3 멀티미터로 전류를 측정하기 위해서는 그림 4와 같이 회로 가지를 절단하고, 멀티미터를 절단된 곳에 직렬로 연결하여 측정한다.
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